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作者：欧洲南方天文台

翻译：盛衍钧

校对：艾宇熙 王清山

编排：王招君

后台：胡永葳 李子琦 李鸣晨

https://www.eso.org/public/news/eso2207/

一支天文学家团队在欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）的帮助下，观察到了一种新型的恒星爆炸现象——微新星。这些爆发发生在某些恒星的表面，并且每次都能在短短几个小时内烧掉大约35亿个吉萨大金字塔质量的恒星物质（注：吉萨大金字塔的质量约为590万吨）。

这项研究近期发表在《自然》杂志上。论文的第一作者，英国杜伦大学的天文学家Simone Scaringi说：“我们首次发现并确定了我们称之为微新星的东西，这一现象挑战了我们对恒星中热核爆炸如何发生的理解。我们以为我们知道热核爆炸的原理，但是这一发现揭示了实现它们的一种全新方式。”

微新星爆发强度极大，但在天文尺度上却很小；它们的能量比被称为新星的恒星爆发事件小得多。天文学家对新星的了解已经有几个世纪了。这两种类型的爆炸都发生在白矮星上，白矮星是一类死亡的恒星，其质量与我们的太阳差不多，但尺寸却只和地球一样小。

如果双星系统中的两颗恒星靠得足够近的话，其中的白矮星可以从它的伴星那里夺取物质，这些物质主要是氢。当这些气体落到白矮星非常热的表面上时，它就会触发氢原子爆炸性地融合成氦气。在新星中，这些热核爆炸发生在整个恒星表面。论文的共同作者、荷兰阿姆斯特丹大学的天文学家Nathalie Degenaar解释说：“这种爆炸使白矮星的整个表面燃烧起来，并在几个星期内发出耀眼的光芒。”

微新星是类似的爆炸，它们的规模较小，速度较快，只持续几个小时。它们发生在一些具有强磁场的白矮星上，这些磁场使物质漏向恒星的磁极。“我们现在第一次看到，氢核聚变也可以以一种局部的方式发生。氢燃料可以包含在一些白矮星的磁极底部，因此核聚变只发生在这些磁极上。”另一位论文作者，荷兰拉德堡德大学的天文学家Paul Groot谈到。

Paul Groot认为：“这样局部发生的氢核聚变导致了微聚变爆炸，其强度约为新星爆炸的百万分之一，因此被称为微新星。”尽管“微”可能意味着这些事件很小，但不要搞错了：仅仅一次这样的爆发就可以烧掉大约20 000 000万亿公斤，或者大约35亿个吉萨大金字塔的物质。

这些新的微新星挑战了天文学家对恒星爆炸的理解，并且它们的数量可能比以前人们认为的更加丰富。“这恰恰说明了宇宙是多么的充满活力”，Scaringi解释说，“这些事件实际上可能很常见，但由于它们发生得非常快，我们很难捕捉到它们的发生。”

该团队在分析美国宇航局的凌星系外行星巡天卫星（TESS）的数据时，首次发现了这些神秘的微爆炸。“通过美国宇航局TESS收集的天文数据，我们发现了一些不寻常的东西：一个持续了几个小时的明亮的光学闪光。而通过进一步搜索，我们发现了几个类似的信号。”Degenaar谈到。

研究小组用TESS观测了三颗微新星：两颗来自已知的白矮星，但第三颗需要用欧南台甚大望远镜上的X-shooter仪器进一步观测，以确认其白矮星身份。

“在欧南台甚大望远镜的帮助下，我们发现所有这些光学闪光都是由白矮星产生的。”Degenaar说。Scaringi补充道：“这项观测对于解释我们的结果和发现微新星至关重要。”

微新星的发现增加了已知恒星爆炸的种类。研究小组现在希望捕捉到更多这些难以捉摸的事件，这需要大规模的巡天和快速的后续测量。Scaringi总结说：“借助新一代望远镜的实时数据和现有的成套仪器，我们未来能够更详细地解释这些神秘的微新星究竟是什么。”

责任编辑：黄婧

牧夫新媒体编辑部

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Image Credit: NASA/Aubrey Gemignani

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